20180904-国金证券-自动驾驶系列报告之四_传感器篇_多传感器融合_46页_4mb

自动驾驶行业系列报告之四总结

核心内容

本报告聚焦于自动驾驶行业中多传感器融合的发展趋势，重点分析了激光雷达、毫米波雷达和摄像头在当前ADAS系统中的应用现状、未来L4/L5自动驾驶系统的前景以及多传感器融合方案的技术演进。

主要观点

• 传感器需求趋势：随着ADAS功能模块渗透率的提升，短期内摄像头和毫米波雷达将主导传感器市场需求；L3级别自动驾驶的量产为行业注入动力，L4/L5级别自动驾驶在2020年前后将逐步实现量产，推动激光雷达市场迅速增长。
• 多传感器融合必要性：由于单一传感器在复杂环境和安全性方面存在局限，多传感器融合成为L4/L5自动驾驶的必然选择。预计到2030年，全球车载传感器市场规模将超过500亿美元。
• 激光雷达发展趋势：激光雷达具备3D环境建模能力，是自动驾驶的重要传感器。随着固态技术的发展，其将向小型化、低功耗、ASIC集成化方向发展，成本也将逐步下降。
• 毫米波雷达优势与局限：毫米波雷达具有全天候工作能力，适用于L3及以上级别自动驾驶，但分辨率较低，难以成像。其在L4/L5中需配合更多传感器使用。
• 摄像头角色：作为ADAS阶段的视觉传感器，摄像头识别能力强大，但无法进行3D建模和远距离测距。在多传感器融合中，其需配备至少6个以提高系统安全性。

关键信息

激光雷达

• 工作原理：通过发射激光并接收反射信号，计算目标距离，生成3D点云图像。
• 技术路线：
  • 机械式激光雷达：目前主要应用于测试车辆，但存在成本高、寿命短等问题。
  • 混合固态激光雷达：如Velodyne的VLP-16、Quanergy的S3，是当前量产的主要形式。
  • 纯固态激光雷达：MEMS、OPA、3D Flash为三大技术路线，其中MEMS在短期内更具落地优势，OPA和3D Flash在中长期有望突破。
• 发展趋势：小型化、软件化、ASIC集成化，未来成本有望大幅降低。
• 供应商情况：Velodyne、Quanergy、IBEO等为国际领先厂商，国内厂商如巨星科技、速腾聚创、禾赛科技、镭神智能等也在积极布局，若能稳定量产，有望成为主流供应商。

毫米波雷达

• 工作原理：基于电磁波的发射与接收，通过检测回波来获取目标的距离、速度和方位。
• 技术成熟度：技术成熟，成本适中，适用于恶劣天气和夜间环境。
• 应用场景：前向（ACC、AEB、FCW、ALC、PDS）和后向（BSD、LCA、RCW、DOW）功能。
• 市场格局：目前由博世、大陆、德尔福等国际Tier1厂商主导，但国内厂商如华域汽车、德赛西威、行易道、承泰科技、豪米波、纳雷科技等正在积极抢占市场份额。
• 技术路线：24GHz、77GHz、79GHz为常用频段，其中77GHz适用于乘用车，79GHz用于重型卡车和巴士，分辨率更高。

车载摄像头

• 工作原理：通过图像识别技术，捕捉周围环境信息。
• 应用范围：车道监测、盲点监测、障碍物识别、交通标志识别、倒车影像等。
• 发展趋势：在多传感器融合中，摄像头需至少6个以提高系统可靠性。
• 产业现状：摄像头技术成熟，目前由索尼、三星等日韩企业主导，国内厂商如舜宇光学、欧菲科技等正在积极向车载领域拓展。

投资建议

• 上市公司方面，看好德赛西威、舜宇光学，建议关注英飞凌、博世、大陆等国际厂商，以及传感器初创公司。
• 国内厂商若能实现稳定量产，将有机会成为车用激光雷达的主流供应商之一。

风险提示

• 自动驾驶行业发展不及预期；
• 装车渗透不及预期；
• 产品开发、成本下降不及预期；
• 使用场景限制；
• 法律法规限制自动驾驶发展；
• 事故影响。

图表目录

• 图表1：全球自动驾驶车载传感器市场规模
• 图表2：自动驾驶多传感器融合
• 图表3：各类传感器特点
• 图表4：大众途锐 Stanley
• 图表5：激光雷达
• 图表6：激光雷达3D点云
• 图表7：车载摄像头成像
• 图表8：自动驾驶解决方案面临的约束条件
• 图表9：激光雷达原理
• 图表10：激光雷达效果
• 图表11：激光雷达优缺点
• 图表12：Velodyne 64线机械式激光雷达
• 图表13：谷歌 Waymo 使用机械式激光雷达的测试车
• 图表14：MEMS激光雷达原理
• 图表15：MEMS激光雷达原理
• 图表16：OPA激光雷达原理
• 图表17：激光雷达对人眼影响
• 图表18：激光雷达波长分析
• 图表19：固态激光雷达技术路线分析
• 图表20：Velodyne激光雷达
• 图表21：Quanergy激光雷达
• 图表22：Quanergy软件解决方案
• 图表23：Quanergy激光雷达技术路线
• 图表24：全球主要车载激光雷达产商
• 图表25：Velodyne产品信息
• 图表26：Velodyne产品出货量
• 图表27：此处录入标题
• 图表28：Quanergy融资信息
• 图表29：Quanergy激光雷达芯片
• 图表30：Quanergy激光雷达生产线
• 图表31：Quanergy产能产量
• 图表32：IBEO与法雷奥合作4线激光雷达Scala
• 图表33：Scala技术参数
• 图表34：国内主要激光雷达产品信息
• 图表35：巨星科技激光雷达
• 图表36：巨星科技激光雷达效果
• 图表37：速腾聚创激光雷达
• 图表38：速腾聚创激光雷达效果
• 图表39：速腾聚创P3解决方案
• 图表40：禾赛科技Pandora传感器集成
• 图表41：Pandora集合点云+图像效果
• 图表42：镭神智能激光雷达C16
• 图表43：镭神智能激光雷达效果
• 图表44：毫米波雷达车载应用
• 图表45：毫米波雷达
• 图表46：毫米波雷达
• 图表47：毫米波雷达优缺点
• 图表48：电磁波谱图
• 图表49：FMCW调制毫米波雷达原理
• 图表50：雷达测速原理
• 图表51：阵列天线原理
• 图表52：毫米波雷达ADAS应用
• 图表53：全球主要车载毫米波雷达厂商
• 图表54：2016年全球毫米波雷达供应商市场份额
• 图表55：国内配备ADAS功能车型
• 图表56：行易道毫米波雷达参数
• 图表57：承泰科技毫米波雷达应用
• 图表58：承泰科技毫米波雷达
• 图表59：豪米波产品基本信息
• 图表60：豪米波产品基本信息
• 图表61：77、79GHz雷达区别
• 图表62：纳雷科技产品基本信息
• 图表63：纳雷科技CAR150
• 图表64：大陆ARS408
• 图表65：摄像头优缺点
• 图表66：全球主要车载摄像头厂商
• 图表67：车载摄像头产业链
• 图表68：2016年传感器CMOS市占率
• 图表69：舜宇光学车载镜头出货量增长率
• 图表70：2018年舜宇光学车载镜头出货量
• 图表71：欧菲科技智能汽车业务收入
• 图表72：特斯拉Autopilot Vs. 奥迪A8 AI Vs. 通用Cruise AV
• 图表73：特斯拉Autopilot功能
• 图表74：奥迪A8自动驾驶传感器系统
• 图表75：奥迪A8中央自动驾驶控制器zFAS
• 图表76：通用Cruise AV传感器配置
• 图表77：代表车型ADAS传感器方案
• 图表78：新势力车企和主要车型自动驾驶方案
• 图表79：蔚来汽车ES8
• 图表80：拜腾量产型车Concept
• 图表81：拜腾自动驾驶概念车K-Byte
• 图表82：小鹏汽车G3自动泊车功能
• 图表83：奇点汽车IS6
• 图表84：零跑汽车S01
• 图表85：小康汽车SF5
• 图表86：车企和造车新势力智能驾驶方案对比
• 图表87：预估量产自动驾驶方案传感器成本单位：美元
• 图表88：Waymo与克莱斯勒合作车辆及其硬件系统
• 图表89：Apollo发展历程
• 图表90：百度Apollo平台技术框架
• 图表91：Apollo 2.0架构
• 图表92：自动驾驶传感器相关公司